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景观演变对城市生态环境的影响

景观演变对城市生态环境的影响

[摘要]从城市化发展的视角分析和研究了景观演变对城市生态环境的影响,主要表现为城市硬面景观增加、城市景观破碎化加重和城市景观离散化分布对城市系统的生态过程、热量环境、大气环境和水环境等方面的影响。提出了设置合理的生态用地指标,合理规划生态空间,构建城乡生态景观一体化格局的建议,以应对景观演变对城市生态环境的负面影响。

[关键词]城市化;景观演变;生态环境;效应

随着城市化发展,工业、商业、住宅和交通等产业不断发展,城市空间不断扩展,城市原来的自然和半自然的景观被日益增加的建筑、道路等景观所改造,造成城市硬面景观不断增加,并且由于道路的拓展分割了城市的原有景观,使城市景观不断破碎并趋向离散,削弱了城市整体生态功能的发挥,威胁城市的生态安全,为此许多学者从不同角度进行深入的研究,其中陈利顶等对城市的生态环境效应、刘艳红等对城市的热岛效应、王新杰等对城市的生态环境。借鉴学者的研究,笔者认为研究城市景观演变对生态环境的影响,可以规避城市发展的风险,为制定城市发展对策提供有效依据。城市不同景观其水热性质和物质能量交换特点存在明显差异,根据不同下垫面的特点,城市景观大致可分为自然景观和硬面景观。这两种景观类型的演变对城市的生态系统、热量环境、大气环境和水体环境等造成了不同程度的影响。

1城市化过程中景观演变对城市生态的影响

植物的数量、种类及其配置合理的高生态质量绿色斑块可以增强对生态系统的服务功能,提高抵抗不良物质干扰的能力[1]。另外,城市区域的湿地、水体对进入其中的污染物具有滞留与净化的作用,例如漳州漳江口的红树林吸纳污染物的作用非常明显。随着城市化的发展,城市自然景观与人工硬面景观出现互相背离的变化趋势,表现为城市绿地和湿地、河流和湖泊等自然景观的不断消减,削弱了自然景观的生态功能,使得城市生态难以在负面影响下进行自调节和修复。随着城市化的发展景观破碎化严重,城市基础设施的建设以及城市廊道和交通网络不断外延式伸展,建设用地强势嵌入生态用地和未利用地,城市原有的自然景观日益破碎,失去承载较多物种和较多景观的能力,导致城市的生态调节功能受到影响。例如在澳大利亚、巴西和我国的科尔沁等地都发现了景观破碎化与荒漠化出现同步发展的现象。随着城市化的推进景观离散化分布加重,住宅、工交等建设用地不断侵占农业用地和未利用地,使农业用地和未利用土地离散程度加大,此外道路的延伸带动郊野游憩和居住空间等建设景观不断向郊外离散,降低了城市景观的连通性,造成了联系自然生境之间的通道不断被切断,致使城市景观的生态稳定性受到破坏,降低了其抵抗和修复生态环境负面影响的能力,使城市生态环境问题日益加重。

2城市化过程中景观演变对城市环境的影响

2.1对城市热量环境的影响

城市化进程中硬面增加使得在同等的太阳辐射下,城市道路广场的路面和建筑群体等硬质下垫面比绿地、水体等自然景观的软质下垫面吸热速度快,使城市的热量增加明显,城市的热岛效应强度与植被的覆盖率及水体的比例呈现显著的负相关[2],并且城市绿地的减少还会使CO2的浓度升高并生成温室效应,产生更强大的热效应。城市化的发展导致植被景观的破坏并引起碳的释放以及由此造成的严重后果,已引起科学家的关注并进行估测和分析。此外,城市高大的建筑群体在一定程度上阻碍了空气的正常流动,导致了城市聚集的热量难于散发,使城市呈现出的热岛现象更为显著。

2.2对城市大气环境的影响

由于城市绿地对城市大气环境不仅具有降温增湿的作用,而且还具有滞尘、吸收和降解大气污染物、调节大气环境中微生物等的作用,绿地对大气环境的调节效应和净化能力与其所蕴含的生物量有关,因此城市绿地面积若是越大且植物种类和空间分布配置得越合理其净化空气和调节大气环境的能力就越强。随着城市化的发展,城市硬面景观不断增加而绿地景观不断减少,削弱了绿地对大气温度和水分的调节能力和对大气污染物的吸纳和降解能力。此外,随着城市化的推进,产业和居民不断在城市集聚分布,工业的废气、汽车的尾气、建筑工地的扬尘等不断向大气排放出污染物,造成城市的大气污染。

2.3对城市水文环境的影响

城市化进程中城市硬面景观的增加,不仅阻滞了地表水的下渗,而且破坏了地表水与地下水之间的水分循环和水文联系,导致降水发生时,地表径流汇水量增大、汇水时间缩短、流速加快,易引发流域的水涝[3]。此外,城市天然水体面积的缩减会削弱蓄水和保水功能,在一定程度上增加城市的内涝风险[3]。几年来尤其2015年我国各大中城市内涝严重,其主因并不是降雨本身造成的而是由于城市硬质景观和自然景观的结构比例反向变化造成的水文失衡。随着硬面景观增加,一方面隔离了地表水的下渗,阻碍土壤对污染物的降解,造成城市水质下降,同时还影响到城市的水文循环,减少了大气降水和地下水对城市水体的补给,造成城市水体的环境容量大幅减少,进而使城市水体对污染物的降解能力下降;另一方面增加了地表径流量,加快了地表径流速度,把城市硬面上的污染物带入河湖中,造成更大面积的非点源污染。

3结论和建议

随着城市化的发展,城市硬面景观增加并强势嵌入自然景观,导致城市景观破碎化和城市景观离散化分布加剧产生,这一系列变化对城市生态、热量环境、水文环境等方面产生诸多不良影响,为应对这一系列负面影响在今后的城市规划和建设中应采取以下几个方面的措施:

3.1设置合理的生态用地指标

重视对生态用地的建设,设置合理的生态建设的指标,尤其是绿地指标,加大城市自然绿地和生产绿地、防护绿地等的建设。除了要考虑绿地的覆盖率这一指标,还应重点考虑体现物种异质性能的指标,即对绿地中植物种类和空间分布进行合理配置的指标。因此必须构建出能够反映植被生长状况、植被物种类型等方面的综合绿地指标。绿地对大气环境的调节效应和净化能力与其所蕴含的生物量有关,因此城市绿地面积若是越大且植物种类和空间分布配置得越合理其净化空气和调节大气环境的能力就越强。

3.2合理规划生态空间

城市生态空间的规划主要是对林地、农田、水体等生态用地进行空间布局,尤其要重视城市绿地空间的规划,根据绿地的功能规划出林业版块、农业版块、环保版块、水源涵养版块、游憩版块等绿地空间,并对河岸绿化带、道路绿化带、滨水绿化带等生态廊道进行合理规划,增强绿地之间的连通性,以绿色廊道为支撑串联起绿色版块从而形成有机联系的绿色网络空间。

3.3构建城乡生态景观一体化的格局

重视郊外生态源的建设,可以在城市周围设计生态平衡地带和缓冲地带,提高城市景观对生态破坏的抵抗力和恢复力;要重视蔬菜、花卉等生产基地的建设并把它嵌入城市中;要重视生态廊道的建设,利用河道、道路绿化带等沟通市区与郊外的生态区和生态源,构建城乡生态景观一体化的格局。

[参考文献]

[1]张军民,夏雷.基于绿量思想的城市生态环境控制研究[C].城市发展与规划大会论文集,2012.

[2]李延明,徐佳,张济和,等.城市绿化对北京城市热岛效应的缓解作用[J].此京园林,2002,18(62).

[3]黄硕,郭青海.城市景观格局演变的水环境效应研究综述[J].生态学报,2014,34(12).

作者:林惠清 单位:漳州城市职业学院